JP2004268657A - 衝撃吸収式ステアリングコラム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングコラムが支持機構にて車体の一部に対して支持された状態で前方への移動を完了した時点すなわちフルストローク時において、車体の一部に対する拘束を解除されるようにした。
【解決手段】ステアリングコラム１２を車体の一部２０に対して所定量移動可能に支持する支持機構Ｓｂを備えるとともに、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーをステアリングコラム１２の移動によって吸収する衝突エネルギー吸収部材８０を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、車両の衝突時における乗員からの入力Ｆにより、ステアリングコラム１２が支持機構Ｓｂにて車体の一部２０に対して支持された状態で移動端に移動したときに、ステアリングコラム１２を車体の一部２０から離脱させるカプセル７２を設けた。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時における乗員（運転者）の二次衝突エネルギーをステアリングコラムの移動によって吸収する衝突エネルギー吸収手段を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のステアリングコラム装置の一つとして、ステアリングコラムの上方部位を車体の一部に対して前方へ移動離脱可能に支持する上方支持機構と、前記ステアリングコラムの下方部位を車体の一部に対して前方へ所定量移動可能に支持する下方支持機構を備えるとともに、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーをステアリングコラムの前方への移動によって吸収する衝突エネルギー吸収手段を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−６２６２４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のステアリングコラム装置では、車両の衝突時、乗員からの入力によりステアリングコラムが下方支持機構にて車体の一部に対して支持された状態で前方に移動し、衝突エネルギー吸収手段がステアリングコラムの前方への移動によって乗員の二次衝突エネルギーを吸収する。しかし、ステアリングコラムが下方支持機構にて車体の一部に対して支持された状態にて移動端に移動したときには、ステアリングコラムがその下方部位を車体の一部に下方支持機構を介して支持されて拘束される。このため、ステアリングコラムは下方支持機構にて車体の一部に対して支持された状態での前方への移動を完了した時点すなわちフルストローク時において底付してしまう。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、上記した課題に対処すべくなされたものであり、ステアリングコラムを車体の一部に対して所定量移動可能に支持する支持機構を備えるとともに、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーを前記ステアリングコラムの移動によって吸収する衝突エネルギー吸収手段を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、車両の衝突時における乗員からの入力により、前記ステアリングコラムが前記支持機構にて車体の一部に対して支持された状態で移動端に移動したときに、前記ステアリングコラムを車体の一部から離脱させる離脱機構を設けたことに特徴がある。
【０００６】
この場合において、前記支持機構は、前記ステアリングコラムの上方部位を車体の一部に対して前方へ移動離脱可能に支持する上方支持機構と、前記ステアリングコラムの下方部位を車体の一部に対して前方へ所定量移動可能に支持する下方支持機構を備えた支持機構であり、前記離脱機構は、前記ステアリングコラムの下方部位が前記下方支持機構にて車体の一部に対して支持された状態で移動端に移動したときに、前記下方支持機構を車体の一部から離脱させて前記ステアリングコラムを車体の一部から離脱させる離脱機構であることも可能である。
【０００７】
このようにすれば、車両の衝突時、乗員からの入力によりステアリングコラムが支持機構にて車体の一部に対して支持された状態で移動し、衝突エネルギー吸収手段がステアリングコラムの移動によって乗員の二次衝突エネルギーを吸収する。しかも、ステアリングコラムが支持機構にて車体の一部に対して支持された状態にて移動端に移動したときには、離脱機構がステアリングコラムを車体の一部から離脱させる。このため、ステアリングコラムは、支持機構にて車体の一部に対して支持された状態での前方への移動を完了した時点すなわちフルストローク時において、車体の一部に対する拘束を解除されて底付を抑制される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の一実施形態を示していて、この実施形態においては、ステアリングシャフト１１を回転自在かつ軸方向移動不能に支持するステアリングコラム１２が上方支持機構Ｓａと下方支持機構Ｓｂによって所定の傾斜角θにて車体の一部であるステアリング取付部材２０にチルト可能および前方へ移動離脱可能に支持されている。
【０００９】
ステアリングシャフト１１は、その下方端（前端）にて自在継手を介して伸縮可能かつトルク伝達可能な中間軸（共に図示省略）に連結されるようになっていて、中間軸は自在継手を介してステアリングギヤボックス（共に図示省略）に連結されるようになっている。また、ステアリングシャフト１１の上方端（後端）にはエアバッグ装置を装着したステアリングホイール１３が一体回転可能に組付けられるようになっている。
【００１０】
上方支持機構Ｓａは、ステアリングコラム１２の上方部位を上下方向へ移動調整可能（チルト調整可能）かつ前方へ移動離脱可能に支持するものであり、
図１および図２に示したように、下方に延びる左右一対のアーム３１ａ，３１ｂを有してステアリング取付部材２０に左右一対の取付ボルト３９を用いて一体的に固定された鉄板製の車体側ブラケット３１と、上方に延びる左右一対のアーム３２ａ，３２ｂを有してステアリングコラム１２に溶接によって一体的に固着された鉄板製のコラム側ブラケット３２と、このコラム側ブラケット３２の両アーム３２ａ，３２ｂを車体側ブラケット３１の両アーム３１ａ，３１ｂに対して摩擦係合により固定または解除させる係脱手段４０と、この係脱手段４０を操作する操作レバー５０を備えている。
【００１１】
ステアリング取付部材２０は、図１および図２に示したように、上方部位に上方支持機構Ｓａの取付部２１を有し下方部位に下方支持機構Ｓｂの取付部２２を有している。上方支持機構Ｓａの取付部２１は、図２に示したように、断面略Ｕ字状に形成されていて、下端に略Ｖ字状凸面Ｓ１を有している。また、この取付部２１には、各取付ボルト３９が挿通される左右一対のボルト挿通孔（図示省略）が形成されていて、これら各ボルト挿通孔に対応して各取付ボルト３９が螺着される左右一対のナット２３，２４が溶接によって一体的に固着されている。
【００１２】
車体側ブラケット３１は、図１および図２に示したように、断面略Ｍ字状に形成されて頂部にステアリング取付部材２０の略Ｖ字状凸面Ｓ１に密に接合される略Ｖ字状凹面Ｓ２を有する基板３１Ａと、この基板３１Ａの下縁部に左右両端部にて溶接によって固着されて基板３１Ａを補強する補強板３１Ｂによって構成されていて、基板３１Ａには下方に延びる左右一対のアーム３１ａ，３１ｂが形成されている。また、基板３１Ａには、各取付ボルト３９が挿通される左右一対のボルト挿通孔（図示省略）が設けられている。また、各アーム３１ａ，３１ｂには、前方に向けて開口する一対の支持孔３１ａ１，３１ｂ１が形成されている。
【００１３】
コラム側ブラケット３２は、図１および図２にて示したように、上方に延びて車体側ブラケット３１の各アーム３１ａ，３１ｂに外側から摺動可能に係合する左右一対のアーム３２ａ，３２ｂを有していて、各アーム３２ａ，３２ｂには下方支持機構Ｓｂの支持中心Ｏ１を中心とする円弧状の長孔３２ａ１，３２ｂ１が形成されている。
【００１４】
係脱手段４０は、図１および図２に示したように、コラム側ブラケット３２の両アーム３２ａ，３２ｂに形成した円弧状長孔３２ａ１，３２ｂ１および車体側ブラケット３１の両アーム３１ａ，３１ｂに形成した支持孔３１ａ１，３１ｂ１をそれぞれ貫通する回転不能のロックボルト４１と、コラム側ブラケット３２の両アーム３２ａ，３２ｂ間にてロックボルト４１の外周に嵌合されて左右両端部にて支持孔３１ａ１，３１ｂ１に嵌合するカラー４２と、ロックボルト４１のねじ部４１ａに螺着されて操作レバー５０によって回転されるナット４３と、コラム側ブラケット３２の左方のアーム３２ａと操作レバー５０間にてロックボルト４１上に組付けられた左右一対のカムプレート４４によって構成されている。なお、左右一対のカムプレート４４の詳細な構成は、特開２０００−６２６２４号公報に記載されているカムプレートの構成と同じであるため、その説明は省略する。
【００１５】
この係脱手段４０においては、操作レバー５０が図１の反時計方向へ回動されることにより、ナット４３がロックボルト４１に締め付けられるとともに、両カムプレート４４によって操作レバー５０の回転がロックボルト４１の軸方向移動に変換されて、両ブラケット３１，３２の各アーム３１ａ，３２ａ間と各アーム３１ｂ，３２ｂ間にそれぞれ所定の摩擦係合が得られ、車体側ブラケット３１に対してコラム側ブラケット３２が固定（ロック）されるように、また操作レバー５０が図１の時計方向へ回動されることにより、ナット４３が緩められるとともに、上記した各摩擦係合が解除され、車体側ブラケット３１に対してコラム側ブラケット３２がチルト可能となるようになっている。
【００１６】
下方支持機構Ｓｂは、ステアリングコラム１２の下方部位を前方へ所定量移動可能かつ傾動（回動）可能に支持するものであり、図１および図３に示したように、下方に延びる左右一対のアーム６１ａを有してステアリング取付部材２０に一体的に固定された鉄板製の車体側ブラケット６１と、山形コ字状に形成されてステアリングコラム１２の下方上部外周に溶接によって一体的に固着された鉄板製のコラム側ブラケット６２と、車体側ブラケット６１に対してコラム側ブラケット６２を、コラム軸方向へ所定量移動可能かつ下方支持機構Ｓｂの支持中心Ｏ１回りに傾動可能に、また下方（詳細には、コラム軸方向に対して略直交する下方）に向けて離脱可能に連結する連結手段７０によって構成されている。
【００１７】
連結手段７０は、コラム側ブラケット６２に形成したコラム軸方向に長くて後方に向けてステアリングコラム１２から離れるように延びる左右一対の長孔６２ａに嵌合によって組付けられ所定の荷重で破損する左右一対の樹脂製ブッシュ７１（図３および図５参照）と、車体側ブラケット６１の各アーム６１ａに形成した下方に向けて開口した取付孔６１ａ１に下方から抜き差し可能に組付けたカプセル７２（図１、図３および図４参照）と、両樹脂製ブッシュ７１に嵌合されて左右両端面にて両カプセル７２に係合するカラー７３（図３および図５参照）と、このカラー７３および両カプセル７２に形成した取付孔７２ａを貫通するボルト７４（図１と図３〜図５参照）と、このボルト７４に螺着固定されるナット７５（図３参照）によって構成されている。
【００１８】
また、この実施形態においては、図１、図３および図５にて示したように、コラム側ブラケット６２にエネルギー吸収部材８０が組付けられている。エネルギー吸収部材８０は、ステアリングコラム１２が前方へ移動する際にカラー７３と係合して塑性変形し二次衝突エネルギーを吸収する長板であり、コラム側ブラケット６２に一端部８０ａ（図１参照）にて固着されていて、カラー７３およびボルト７４を包囲した状態で前方に向けて延出している。
【００１９】
上記のように構成したこの実施形態においては、上方支持機構Ｓａにおいて操作レバー５０を図１の時計方向に回動操作して係脱手段４０による固定を解除すれば、両ブラケット３１，３２における各アーム３１ａ，３２ａ間と各アーム３１ｂ，３２ｂ間の摩擦係合が解除されて、ステアリングコラム１２がコラム側ブラケット３２の長孔３２ａ１，３２ｂ１に沿って所定量移動可能（チルト可能）となるため、また下方支持機構Ｓｂにおいてコラム側ブラケット６２が車体側ブラケット６１に対して常に傾動可能であるため、ステアリングコラム１２をチルト可能範囲にて上下方向に移動してステアリングホイール１３の位置を適宜にチルト調整することが可能である。
【００２０】
また、上方支持機構Ｓａにおいて操作レバー５０を図１の反時計方向に回動操作して係脱手段４０を固定状態とすれば、両ブラケット３１，３２の各アーム３１ａ，３２ａ間と各アーム３１ｂ，３２ｂ間にそれぞれ所定の摩擦係合が得られて、車体側ブラケット３１に対してコラム側ブラケット３２が固定されるため、ステアリングコラム１２が、上方支持機構Ｓａと下方支持機構Ｓｂによって、所定の傾斜角θにて車体の一部であるステアリング取付部材２０に固定されて支持される。
【００２１】
また、この実施形態においては、車両の衝突時、その二次衝突の際に乗員からステアリングホイール１３を介してステアリングシャフト１１に前方への入力Ｆが作用し、この入力Ｆのコラム軸方向分力Ｆ１（＝Ｆ・ｃｏｓθ）が上記した所定の摩擦係合と各ブッシュ７１の破損荷重に打ち勝つことにより、ステアリングコラム１２がその軸線方向に沿って前方へ移動する。
【００２２】
このときには、上方支持機構Ｓａのコラム側ブラケット３２が車体側ブラケット３１から前方へ移動離脱し、下方支持機構Ｓｂのコラム側ブラケット６２が車体側ブラケット６１に固定されている連結手段７０によってガイド支持された状態で車体側ブラケット６１に対して前方へ移動する。このため、ステアリングコラム１２が僅かに起立しながらその軸線方向に沿って前方へ移動する（図２の仮想線参照）。また、このときには、下方支持機構Ｓｂにおいてカラー７３がエネルギー吸収部材８０を塑性変形させるため、二次衝突エネルギーがエネルギー吸収部材８０の塑性変形により吸収される。
【００２３】
また、ステアリングコラム１２が下方支持機構Ｓｂの連結手段７０によってガイド支持された状態にて移動端に移動したときには、ステアリングシャフト１１に作用する入力Ｆのコラム径方向分力Ｆ２（＝Ｆ・ｓｉｎθ）によるモーメントにより、連結手段７０の両カプセル７２が車体側ブラケット６１から下方に抜けてステアリングコラム１２の下方部位を車体側ブラケット６１から離脱させる。このため、ステアリングコラム１２は、下方支持機構Ｓｂにて車体の一部に対して支持された状態での前方への移動を完了した時点すなわちフルストローク時において、車体の一部に対する拘束を解除されて底付を抑制される。
【００２４】
上記実施形態においては、ステアリングコラム１２の下方部位が下方支持機構Ｓｂにて車体の一部に対して支持された状態で移動端に移動したときに、下方支持機構Ｓｂを車体の一部から離脱させてステアリングコラム１２を車体の一部から離脱させる離脱機構として、車体側ブラケット６１の各アーム６１ａに形成した下方に向けて開口した取付孔６１ａ１に下方から抜き差し可能に組付けられるカプセル７２を採用して実施したが、カプセル７２に代えて、図６および図７に示した樹脂製ストッパ１７２を採用して実施することも可能である。
【００２５】
樹脂製ストッパ１７２は、ステアリングコラムが下方支持機構によってガイド支持された状態にて移動端に移動したとき、ステアリングシャフトに作用する入力のコラム径方向分力によるモーメントにより破断されるものであり、上記実施形態のカラー７３に相当するカラー１７３の端部に嵌合された状態にて車体側ブラケット１６１の各アーム１６１ａに形成した取付孔１６１ａ１に側方から組付けられ、上記実施形態のボルト７４とナット７５に相当するボルトとナット（図示省略）により抜け止め固定される。車体側ブラケット１６１の取付孔１６１ａ１は、下方に向けて開口していて、樹脂製ストッパ１７２が破断した状態ではカラー１７３が下方に向けて通過して離脱可能である。
【００２６】
また、上記実施形態においては、ステアリングコラム１２が車体の一部に対して上方支持機構Ｓａと下方支持機構Ｓｂからなる支持機構によって所定量移動可能に支持される実施形態に本発明を実施したが、本発明はステアリングコラムが車体の一部に対して単一の支持機構によって所定量移動可能に支持される実施形態にも同様に実施することが可能である。
【００２７】
また、上記実施形態においては、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーをステアリングコラム１２の前方への移動によって吸収する衝突エネルギー吸収手段として、下方支持機構Ｓｂのコラム側ブラケット６２に組付けられてカラー７３によって塑性変形されるエネルギー吸収部材８０を採用して実施したが、乗員の二次衝突エネルギーを吸収する衝突エネルギー吸収手段は他の構成のもの（例えば、ステアリングコラム自体に設けた衝突エネルギー吸収手段）を採用して実施することも可能であり、上記実施形態に限定されず適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った上方支持機構の拡大断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った下方支持機構の拡大断面図である。
【図４】図１に示した下方支持機構の車体側ブラケット、カプセルおよびボルトの関係を示す拡大側面図である。
【図５】図３の５−５線に沿った縦断側面図である。
【図６】本発明による衝撃吸収式ステアリングコラム装置の他の実施形態を示す図４相当の側面図である。
【図７】図６の７−７線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１１…ステアリングシャフト、１２…ステアリングコラム、１３…ステアリングホイール、２０…ステアリング取付部材（車体の一部）、Ｓａ…上方支持機構、３１…車体側ブラケット、３２…コラム側ブラケット、４０…係脱手段、５０…操作レバー、Ｓｂ…下方支持機構、６１…車体側ブラケット、６２…コラム側ブラケット、７０…連結装置、７１…ブッシュ、７２…カプセル、７３…カラー、７４…ボルト、７５…ナット、８０…エネルギー吸収部材。

Claims (2)

1. ステアリングコラムを車体の一部に対して所定量移動可能に支持する支持機構を備えるとともに、車両の衝突時における乗員の二次衝突エネルギーを前記ステアリングコラムの移動によって吸収する衝突エネルギー吸収手段を備えた衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、車両の衝突時における乗員からの入力により、前記ステアリングコラムが前記支持機構にて車体の一部に対して支持された状態で移動端に移動したときに、前記ステアリングコラムを車体の一部から離脱させる離脱機構を設けたことを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。
2. 請求項１に記載の衝撃吸収式ステアリングコラム装置において、前記支持機構は、前記ステアリングコラムの上方部位を車体の一部に対して前方へ移動離脱可能に支持する上方支持機構と、前記ステアリングコラムの下方部位を車体の一部に対して前方へ所定量移動可能に支持する下方支持機構を備えた支持機構であり、前記離脱機構は、前記ステアリングコラムの下方部位が前記下方支持機構にて車体の一部に対して支持された状態で移動端に移動したときに、前記下方支持機構を車体の一部から離脱させて前記ステアリングコラムを車体の一部から離脱させる離脱機構であることを特徴とする衝撃吸収式ステアリングコラム装置。

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